4款明星品牌氣化爐應用項目和常見故障

德士古氣化設備長期運行在較為惡劣的環境中，容易發生各類故 障，特別是一些重要部件，價格非常昂貴，而且可能還沒有實現國產化，一旦發生故障極易對企業生產成本造成重大損失，所以加強設備的 日常檢測、維護保養具有重要意義。

1990年兗礦魯南化肥廠在國內第一個引進美國德士古水煤漿加壓氣化技術的基礎上，經過消化、吸收和創新，于2002年新上第三臺氣化爐，該裝置完全立足于國內，國產化率達到100%。

德士古燒嘴屬于易損件，其使用壽命短一直是制約氣化爐長周期運行的難題，燒嘴到使用后期存在煤漿噴頭磨損大，霧化效果差，容易造成煤漿偏流現象。每次更換燒嘴時也將損失一定量煤漿與合成氣。

魯南化肥廠的燒嘴最長運行151天，到后期也是提心吊膽！魯南的燒嘴包括耐火磚運行周期都比較長，原因有很多但不能不提及的是魯南的氣化爐操作壓力只有2.7MPa，而且魯南的煤種摻燒做的是比較好的，運行周期很大程度上也取決于煤種。要最大限度地提高燒嘴的運行周期需要注意如下幾點：

a、煤質和煤漿質量是影響燒嘴壽命的主要因素，煤的灰熔點盡量不要超過1300℃，煤漿濃度控制在55-56%較為合適。

b、盡可能將氣化溫度控制在較低的范圍，能夠有效提高其運行周期，一般情況下應該控制在1350℃以下。

c、在系統投煤量發生較大變化的情況下，要提前調整煤/氧比到合適的范圍，堅決杜絕飛溫。

此外，氣化爐運行時應注意：a、嚴禁斷冷卻水；b、盡量減少開停車次數；c、盡量使用可磨指數大的煤；d、氣化爐溫度不要過高。這都有利于燒嘴的持續正常運行。

目前國內已引進幾十套Shell煤氣化的關鍵設備--氣化爐，自2001年與湖北雙環簽訂第一個技術許可合同以來，殼牌至今已在中國簽訂了20個合同，包含27臺氣化爐，分別應用于合成氨、甲醇、制氫、烯烴以及費托油品等的生產。

殼牌（shell）氣化爐結構復雜、控制點多、操作難度大。其特點是干煤粉進料，用高壓氮氣氣動輸送入爐，對輸煤粉系統的防爆要求嚴格；氣化爐燒嘴為多噴嘴，有4個對稱式布置，調節負荷比較靈活；殼牌（shell）爐為單系列配置，氣化爐的長周期運行是整個裝置運行的關鍵。因此，掌握氣化爐的結構及特點，是實現整個裝置長周期運行的重點。

a、氣化爐內各測溫點是了解氣化爐是否正常運行的晴雨表，如有異常，要立即查找、分析原因，并及時處理，否則將會對氣化爐造成重大損壞。

b、氣化爐膜式壁及蒸發器循環鍋爐水共有748條循環水回路。為平衡各個水路的流量，不致發生偏流，導致膜式壁及蒸發器的燒損，在各水路入口管都裝有一個孔板，內徑為5mm～15mm，在氣化爐投用前，必須對各回路進行流量測試，保證水路暢通。如有堵塞，要及時進行處理，否則將導致氣化爐損壞。

c、為了防止受熱面管束內壁積灰，降低冷卻效果，在氣化爐共設計了58套振打渣灰裝置，所有脈沖力傳遞的零部件都必須緊密接觸，否則將導致嚴重磨損。

d、鍋爐循環水流量有一個最低值，低于設定值時，將對氣化爐造成損壞。因此，循環泵必須有1臺備泵，在流量低于設定值時，備用泵必須能自動啟動。

e、氣化爐燒嘴的安裝必須按要求進行，保證燒嘴的伸出位置和徑向角度，否則將對氣流狀態及渣氣分離產生重大影響。

f、氣化爐在正常運行狀態下，將產生膨脹，其頂部膨脹量最大，約為150mm。因此，與氣化爐連接的所有設備、管線、儀表等必須能夠保持自由膨脹，否則將對設備、管線、儀表等造成損壞或附加應力破壞。

g、氣化爐內件在運行時，也將產生上下膨脹。因此，在內件與客體之間的滑道必須保持自由不能有卡死、焊死等現象，否則將導致內件的嚴重損壞變形。

h、在運行期間，要對“爐渣”外觀、蒸汽產量等進行定期檢查，從而判斷原料配比是否合適及氣化爐運行狀況是否良好。

由華東理工大學、兗礦魯南化肥廠、中國天辰化學工程公司共同開發。屬氣流床多燒嘴下行制氣，氣化爐內用耐火磚襯里。

在山東德州華魯恒生化工股份有限公司建設1套氣化壓力為6.5MPa、處理煤750t/d的氣化爐系統，于2005年6月正式投入運行，至今運轉良好。在山東滕州兗礦國泰化工有限公司建設2套氣化壓力為4.0MPa、處理煤1150t/d的氣化爐系統，于2005年7月21日一次投料成功，運行至今。

多噴嘴氣化爐最易磨損的部位是在拱頂，在筑爐的時候注意耐火磚的排列，最好是將爐頂的耐火磚另做，做成有導流槽類，導引沖刷氣流往相對方向，進行對流。這樣可以減小沖刷力，也即是減小對爐頂的沖刷。加大燒嘴以上的空間，是可以避免拱頂耐火磚的磨損。

多噴嘴技術，在流場上和德士古是不一樣的，屬于對撞流流場，從理論上講是比德士古流場先進的，因此要注意對多噴嘴氣化爐拱頂的保護。

德國魯奇煤和石油技術公司在1926年開發的一種加壓移動床煤氣化設備，特點是煤和氣化劑（蒸汽和氧氣）在爐中逆流接觸，煤在爐中停留時間1～3h，壓力2.0～3.0MPa。適宜于氣化活性較高，塊度3～30mm的褐煤、弱粘結性煤等。

新疆慶華集團年產55億立方米煤制天然氣項目、60萬噸煤焦油加氫項目、合成氨項目、綜合利用熱電廠項目、粉煤灰制磚項目和年產200萬噸粉煤灰制水泥項目和呼倫貝爾金新化工有限公司煤制氣生產合成氨、尿素項目等均采用了魯奇爐。

氣化爐操作不正常時，應首先考慮氣化爐的安全。煤氣中的CO2和氧含量是重要的安全指標，CO2≥40 %、O2>0.4 %，應作氣化爐停爐處理。

氣化爐發生以下故障應考慮停車：

a、加煤系統故障，爐內嚴重缺煤；此時極容易燒透，氧氣一旦穿入煤氣中就會發生過氧爆炸。

b、長時間不能排灰，火層嚴重上移，氣化爐出口溫度超標。

c、爐內嚴重漏水，夾套耗水明顯增大，煤氣中CO2明顯偏高。

d、攪拌器長時間停轉，干餾層對氣化反應產生明顯的影響。